GW16-252型隔离开关轴关节过热分析与处理

高永鹏

国家电网山西省电力公司 晋中供电公司　山西晋中　030600

GW16-252型隔离开关轴关节过热分析与处理

高永鹏

国家电网山西省电力公司 晋中供电公司山西晋中030600

隔离开关是变电站的主要设备，针对一起GW16-252型隔离开关轴关节过热故障进行了分析与处理，并提出了改进措施。

电力系统；隔离开关；故障

1　设备概况

220kV GW16-252型单柱垂直断口隔离开关是导电臂触头与变电站中母线互为90°布置的一种隔离开关[1]，在晋中供电公司白家庄220kV变电站中有多台使用。该隔离开关应用于母线侧，起断开母线、接通电源的作用，具有载流能力大、占地面积小等特点[2]。

2　故障概况

隔离开关自2004年起在白家庄220kV变电站使用，设备运行后出现了隔离开关导电部分过热、操作卡滞、分合闸不到位等缺陷。

2005年6月3日11时，白家庄220kV变电站工作人员发现白海线273北隔离开关接线板处试温蜡片变白脱落，随即用红外线测温仪对273北隔离开关触指与静触杆接触部位，以及导电管轴关节部位进行测量，发现温度均超过130℃，立即汇报调度。调度下令273白海线停电，将273北隔离开关退出运行。在操作过程中，发现273北隔离开关无法分闸，出现拒分现象，被迫将220kV北母线退出运行。

由于白海线273北隔离开关导流回路过热而发生拒分现象，导致该变电站一条母线被迫停电，严重影响了白家庄220kV变电站系统的正常运行。

3　故障分析

3.1　试验数据

3.2　原因分析

经现场详细查看，设备问题主要集中在隔离开关导电管轴关节处，故障现场如图1～图4所示。导电管轴关节不仅是分合闸运动的主要传动部件，而且是导流回路的关键部位。在解体检查后发现，导电管轴关节处集尘、集沙现象十分严重，造成了过热、拒分等严重后果[3-7]。总结故障原因主要有两点。

(1) 过热原因。导电管轴关节密封不良，当地风沙较大，导电触指盘内进了很多沙，使隔离开关分合闸运动时发生卡滞，造成分合闸不到位，合闸后夹紧力不足，触指与静触杆接触电阻值增大，最终导致导电管轴关节过热。

(2) 拒分闸原因。隔离开关导电管轴关节集尘现象严重，滚动触指与触指座接触电阻值增大，除导电管轴关节部位过热外，还使下导电管内传动齿轮、齿条参与导流。现场解体时，发现白海线273北隔离开关A相下导电管内齿轮、齿条严重烧伤与熔焊，导致隔离开关拒分。

图1　现场导电触指盘

图2　现场导电滚动触指

图3　现场导电轴承触指及触指座

图4　现场齿轮与齿条

生产厂家技术人员及时赶到事故现场，经过研究分析，得出的结论与笔者分析的相同。

3.3　故障结论

隔离开关导电管轴关节密封不佳，使导电触指盘内集尘现象严重，导致滚动触指与触指座接触电阻增大而造成事故发生[8-10]。

4　改进措施

通过对白海线273北隔离开关解体检查，根据文献[11-12]要求，结合检修人员及现场工作人员经验，咨询生产厂家，综合分析和讨论，提出如下改进措施。

(1) 加装密封罩(图5)。对导电滚动触指及弹簧进行清洗(图6)，并在导电管轴关节导电触指盘上加装防尘密封罩，可以有效阻挡风沙和尘土的侵袭，解决接触电阻值超标而导致隔离开关过热的问题。

图5　加装防尘密封罩

密封罩由硅橡胶制成，具有防水、防冻、耐老化等优点，与原导电管轴关节能紧密接合，保证隔离开关分合自如。

图6　清洗后滚动触指与弹簧

(2) 加装软连接(图7)。采用软连接的旁路分流技术，在隔离开关导电管轴关节位置加装软连接，使隔离开关导电管既能通过滚动触指导流，也能通过软连接进行分流。通过软连接进行分流，使隔离开关导电管能够通过最大负荷电流，有效解决过热问题。

图7　加装软连接

软连接是采用导流能力为300A且接触部位镀银层的铜导电带。加装软连接的部位不但能分流，而且不影响原隔离开关的机械及电气性能，保证隔离开关分合自如。

5　改进后效果

改进后通过一段时间运行，确认效果良好，至今没有出现隔离开关过热现象，提高了生产质量，保证了设备正常运行。

[1] 高压交流隔离开关和接地开关： DL/T 486—2010[S].

[2] 国家电网公司安全监察质量部.Q/GDW 17991.1—2013《国家电网公司电力安全工作规程 变电部分》条文解读[M].北京： 中国电力出版社，2015.

[3] 山西省电力公司.供电企业岗位技能培训教材： 变电检修[M].北京： 中国电力出版社，2009.

[4] 李晓南.变电检修[M].北京： 中国电力出版社，2007.

[5] 国家电网公司人力资源部.变电检修[M].北京： 中国电力出版社，2010.

[6] 冯征，顾恒科，江海.126kV隔离开关接地刀操作绝缘安全距离的探讨[J].上海电气技术，2017，10(1)： 71-73，78.

[7] 谢雍燊，林志雄，宋微浪，等.某500kV变电站隔离开关可调拉杆裂纹原因探究[J].上海电气技术，2017，10(2)： 35-37.

[8] 国家电网公司基建部.国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册： 变电工程分册 电气部分[M].北京： 中国电力出版社，2006.

[9] 王向臣.变电检修工[M].北京： 中国水利水电出版社，2009.

[10] 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)[M].北京： 中国电力出版社，2009.

[11] 中国计划出版社.新编电气装置高压电器施工及验收规范[M].北京： 中国计划出版社，2007.

[12] 国家电网公司运维检修部.国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)辅导教材[M].北京： 中国电力出版社，2012.

(编辑： 小前)

The isolating switch is the main equipment of the substation. By analyzing and dealing with an overheating fault of the joint of GW16-252 isolating switch shaft, the improvement measures were put forward.

PowerSystem；IsolatingSwitch；Faul

TM564.1

B

1674-540X(2017)04-069-03

2017年6月

高永鹏(1962—)，男，大专，工程师，主要从事变电站检修及技能培训、鉴定工作，E-mail: gaogaosd@163.com